一种新型膜生物反应器的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，特别涉及一种新型膜生物反应器，通过在改进型的生化+MBR工艺中，利用气提技术实现大比例低能耗回流。

背景技术：

MBR(Membrane Bio-Reactor，膜生物反应器，下同)工艺是膜分离处理技术与生物处理技术进行结合的现代污水处理工艺，近年来在国内受广泛推广和使用。MBR工艺将膜丝(或膜片)浸没在生化污泥中，直接抽吸过滤出水。但在其出水水质好，稳定等优点同时，也有一些自身缺陷：

1、MBR工艺利用浸泡在生化污泥中的微孔膜抽吸过滤实现泥水分离，并利用大比例回流浓缩污泥至生化池，通常回流污泥至好氧池，再回流(或逐级回流)至生化池最前端，这样可大大浓缩整个生化系统污泥浓度，提高生化系统处理能力。但同时带来了回流污泥能耗高的问题。

2、膜池回流至好氧池，通常回流比在3-5倍，好氧池回流至缺氧池回流比在一半脱氮要求下通常在3倍左右，总氮要求较高时，回流比甚至更大，缺氧池回流至厌氧池回流比通常在1倍左右。

3、尽管在利用水平穿墙轴流泵的情况下，大比例回流产生的能耗还是不可避免，在MBR系统中占到了相当大的比重。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型膜生物反应器，通过改进现有MBR污水处理工艺的流程结构，大大降低现有MBR污水处理的能耗，具有处理效果好，运行费用低，投资省能特点，克服MBR在投资和运行成本较高的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种新型膜生物反应器，依次包括相连通的缺氧池、厌氧池、好氧池、以及通过生化池溢流管与好氧池相连的MBR膜池，所述缺氧池上和厌氧池上安装有进水管，所述好氧池和MBR膜池内分别安装有前气提装置和后气提装置，所述前气提装置和所述后气提装置分别设置有通过管线对其供气的前风机和后风机，同时好氧池上设置有与缺氧池相连用于好氧池污水溢流至缺氧池的前回流渠，并且前回流渠内设置有控制溢流量的控制闸门；所述MBR膜池内设置有由中空纤维膜构成的污水膜处理装置、以及连通有处理出液管，同时MBR膜池上设置有与好氧池前端相连用于MBR膜池混合液溢流至好氧池的后回流渠。

进一步优选为：所述缺氧池和厌氧池均至少设置有两个，并且前回流渠配套设置有至少两个。

进一步优选为：所述前气提装置和前风机连接管线上安装有控制气提功率的前气提控制阀门，所述后气提装置和后风机连接管线上安装有控制气提功率的后气提控制阀门。

进一步优选为：所述前气提控制阀门和所述前风机之间的管线上通过风管连通有曝气装置，所述曝气装置安装于好氧池的池底、并位于好氧池的尾端。

处理过程：

污水经过格栅、沉砂池、初沉池等传统预处理设施后，进入生化系统，生化系统采用倒置AA0(缺氧池-厌氧池-好氧池)工艺、同时配合有倒置多点进水改进，在可以调节进水分配时，满足缺氧池和厌氧池中碳源的分配，更好的实现脱氮除磷。

缺氧池中的兼氧细菌在缺氧环境中，发生反硝化作用，将水中的硝态氮还原为亚硝态氮再还原成氮气，从而降低水中的总氮；污水经过缺氧后，进入厌氧池，混合部分污水原水带来的碳源，聚磷菌在厌氧环境中释放出体内的磷酸盐。

作为本发明的改进，在厌氧池的出水进入好氧池时，通过气提装置，提升水位的同时，还起到一定预充氧的效果。本改进内容采用阀门控制气量，实现调节回流量的目的(汽水比1:700-900m3/m3)，相比水泵提升大幅降低能耗。

厌氧池出水进入好氧池，在好氧池中，水中的有机物在好氧环境中被异养菌大幅氧化降解。同时，自养的硝化细菌将水中的氨氧化成硝态氮。好氧池的高层液体经过气提装置的提升，部分位于上部的液体能够溢出，因此可利用自流，回流至缺氧池，同时利用前回流渠中的闸门调节回流量和去往膜池的流量；即好氧池的另一部分出水进入膜池，在膜池中采用中空纤维膜过滤泥水分离。

作为本发明的改进，浓缩后的混合液在后回流渠中再一次利用气提回流至好氧池前端，通过控制供气量(汽水比1:700-900m3/m3)以控制回流污泥量，实现污泥大比例回流(4倍回流比)。

基于上述新型膜生物反应器的研制，对应延伸出一种AC-MBR污水处理工艺，即一种新型膜生物反应器工艺，采用如下步骤：

(1)污水处理工艺

a、污水经过格栅、沉砂池、初沉池等传统预处理设施后，进入缺氧池，缺氧池中的兼氧细菌在缺氧环境中，发生反硝化作用，将水中的硝态氮还原为亚硝态氮再还原成氮气，从而降低水中的总氮；

b、污水经过缺氧后，进入厌氧池，聚磷菌在厌氧环境中释放出体内的磷酸盐。在厌氧池的出水进入好氧池时，通过气提装置，提升水位的同时，还起到一定预充氧的效果；

c、厌氧池出水进入好氧池，在好氧池中，水中的有机物在好氧环境中被异养菌大幅氧化降解。同时，自养的硝化细菌将水中的氨氧化成硝态氮。好氧池的高程经过气提的提升，因此可利用自流，回流至缺氧池，同时利用回流渠中的闸门调节回流量和去往膜池的流量；

d、好氧池的另一部分出水进入膜池，在膜池中采用中空纤维膜过滤泥水分离，浓缩后的混合液在回流渠中再一次利用气提回流至好氧池前端。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：利用生化+MBR系统的同时，在生化和MBR回流部分利用气提技术，即好氧池回流至缺氧池、MBR膜池回流至好氧池，在实现污泥和混合液大比例回流的同时，降低了能耗。因此本发明具有处理效果好，运行费用低，投资省能特点，克服MBR在投资和运行成本较高的问题。

附图说明

图1为实施例的工艺流程示意图；

图2为实施例的平面布置示意图。

附图标记：1、缺氧池；2、厌氧池；3、前气提装置；4、好氧池；5、MBR膜池；6、后气提装置；7、进水管；8、生化池溢流管；9、处理出液管；10、后回流渠；11、前回流渠；12、前风机；13、后风机；14、前气提控制阀门；15、后气提控制阀门。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种新型膜生物反应器，参照图1所示，依次包括相连通的缺氧池1、厌氧池2、好氧池4、以及通过生化池溢流管8与好氧池4相连的MBR膜池5。

参照图1所示，缺氧池1上和厌氧池2上均安装有进水管7(通入预处理过的污水)，好氧池4和MBR膜池5内分别安装有前气提装置3和后气提装置6，前气提装置3和后气提装置6分别设置有通过管线对其供气的前风机12和后风机13，并且前气提装置3和前风机12连接管线上安装有控制气提功率的前气提控制阀门14，后气提装置6和后风机13连接管线上安装有控制气提功率的后气提控制阀门15；同时好氧池4上设置有与缺氧池1相连用于好氧池4污水溢流至缺氧池1的前回流渠11，并且前回流渠11内设置有控制溢流量的控制闸门。

MBR膜池5内设置有由中空纤维膜构成的污水膜处理装置和处理出液管9，同时MBR膜池5上设置有与好氧池4前端相连用于MBR膜池5混合液溢流至好氧池4的后回流渠10。

其中，参照图1和图2所示，缺氧池1和厌氧池2均至少设置有两个，并且前回流渠11配套设置有至少两个，在此实施例中，缺氧池1和厌氧池2暂时均设置为两个，由此配合设置的前回流渠11也设置有两个。而且前气提控制阀门14和前风机12之间的管线上通过风管连通有曝气装置，曝气装置安装于好氧池4的池底、并位于好氧池4的尾端，提高好氧池4内的充氧量，以提高好氧池4的处理效率。

处理过程：

污水经过格栅、沉砂池、初沉池等传统预处理设施后，进入生化系统，生化系统采用倒置AA0(缺氧池1-厌氧池2-好氧池4)工艺、同时配合有倒置多点进水改进，在可以调节进水分配时，满足缺氧池1和厌氧池2中碳源的分配，更好的实现脱氮除磷。

缺氧池1中的兼氧细菌在缺氧环境中，发生反硝化作用，将水中的硝态氮还原为亚硝态氮再还原成氮气，从而降低水中的总氮；污水经过缺氧后，进入厌氧池2，混合部分污水原水带来的碳源，聚磷菌在厌氧环境中释放出体内的磷酸盐。

作为本发明的改进，在厌氧池2的出水进入好氧池4时，通过气提装置，提升水位的同时，还起到一定预充氧的效果。本改进内容采用阀门控制气量，实现调节回流量的目的(汽水比1:700-900m3/m3)，相比水泵提升大幅降低能耗。

厌氧池2出水进入好氧池4，在好氧池4中，水中的有机物在好氧环境中被异养菌大幅氧化降解。同时，自养的硝化细菌将水中的氨氧化成硝态氮。好氧池4的高层液体经过气提装置的提升，部分位于上部的液体能够溢出，因此可利用自流，回流至缺氧池1，同时利用前回流渠11中的闸门调节回流量和去往膜池的流量；即好氧池4的另一部分出水进入膜池，在膜池中采用中空纤维膜过滤泥水分离。

作为本发明的改进，浓缩后的混合液在后回流渠10中再一次利用气提回流至好氧池4前端，通过控制供气量(汽水比1:700-900m3/m3)以控制回流污泥量，实现污泥大比例回流(4倍回流比)。

基于上述新型膜生物反应器的研制，对应延伸出一种AC-MBR污水处理工艺，即一种新型膜生物反应器工艺，采用如下步骤：

(1)污水处理工艺

a、污水经过格栅、沉砂池、初沉池等传统预处理设施后，进入缺氧池1，缺氧池1中的兼氧细菌在缺氧环境中，发生反硝化作用，将水中的硝态氮还原为亚硝态氮再还原成氮气，从而降低水中的总氮；

b、污水经过缺氧后，进入厌氧池2，聚磷菌在厌氧环境中释放出体内的磷酸盐。在厌氧池2的出水进入好氧池4时，通过气提装置，提升水位的同时，还起到一定预充氧的效果；

c、厌氧池2出水进入好氧池4，在好氧池4中，水中的有机物在好氧环境中被异养菌大幅氧化降解。同时，自养的硝化细菌将水中的氨氧化成硝态氮。好氧池4的高程经过气提的提升，因此可利用自流，回流至缺氧池1，同时利用回流渠中的闸门调节回流量和去往膜池的流量；

d、好氧池4的另一部分出水进入膜池，在膜池中采用中空纤维膜过滤泥水分离，浓缩后的混合液在回流渠中再一次利用气提回流至好氧池4前端。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。